DE2034310A1

DE2034310A1 - Verfahren zur Erzeugung eines spritz fähigen, aufschaumbaren Werkstoffes zur Her stellung von geschäumten Gegenstanden sowie Schnecken Spritzgießmaschine zur Durchfuh rung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2034310A1
Application number: DE19702034310
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Desma Werke GmbH
Current assignee: Desma Werke GmbH
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-07-10
Publication date: 1972-01-13
Also published as: FR2098326A1

Description

Verfahren zur Erzeugung eines spritzfähigen, aufschäumbaren Werkstoffee zur Herstellung von geschäumten Gegenständen sowie Schnecken-Spritzgießmasehine zur Durchführung des Verfahrens«

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines spritzfähigen, aufschäumbaren Werkstoffes, vorzugsweise Kunststoffes und Gummis, durch Einführen von Treibgas in bereits plastifizierten Werkstoff zum Einspritzen in Formen zur Herstellung von geschäumten Gegenständen.

Das vorbekannte Verfahren, von dem die Erfindung ausgeht, findet Verwendung bei einem Extruder. Hier wird das Treibgas etwa nach der Hälfte der Schrieckenlänge dem bereits plastifizierten Werkstoff von außen, d. h. durch den äußeren Extrudermantel, zugeführt. Der mit dem Treibgas versehene Werkstoff gelangt sodann in einen Sammelzylinder, von dem er unter Abschaltung des Extruders in eine Form gedrückt wird. (US PS 3.268.636)

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Der Erfindung liegt die Aufgabe au G-runde," das bekannte Verfahren in der Weise zu verbessern, daß eine wesentlich gleichmäßigere und innigere Vermischung des Treibgases mit dem plastifiziert en 'Werkstoff erzielt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren soll dabei auch derart ausgestaltet vier den,, daß es mit besonderem Vorteil mit Hilfe einer Schnecken-Spritzgießmaschine _φ durchgeführt werden kann..

Die Erfindung besteht darin, daß vorzugsweise in einer an sich bekannten Schneeken-Spritzgießmaschine das Treibgas in einer dem Ende der Plastifizierzoiie mit hohem Druck nachgeschalteten ". Zuführungszone mit niedrigem Druck dem Werkstoff zugeführt .wird, der anschließend in einer nachfolgenden Mischzone bei zunehmenden Druck innig mit dem Treibgas vermischt wird. Besonders vorteilhaft ist insoweit auch ein weiterer Vorschlag der Erfindung, wonach das Treibgas dem Werkstoff zentrisch von innen und radial nach außen gerichtet zugeführt wird»

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß das Treibgas dem plastifizieren Werkstoff in einer Weise und an einer Stelle-zugeführt wird, daß eine innige und gleichmäßige Vermischung ermöglicht wird.-Die Zuführung des Treibgases in der Zuführungszone mit- niedrigem Druck ergibt zugleich den weiteren Vorteil, daß das Treibgas nicht in unerwünschter Weise in die Plastifizierzone einströmen, kann, da hier ein wesentlich höherer Druck herrscht» Dadurch, daß der Zuführungszone eine Mischungszone mit zunehmendem Druck nachgeschlatet ist, wird die vollständige, gleichmäßige Verteilung und Einbettung des Treibgases in den plastifizierten ".',"erkstoff gewährleistet. Auch durch das weitere fakultative Erfindungsmerkmal, daß das Treibgas dem Werkstoff zentriseh . von innen radial nach außen gerichtet zugeführt wird, wird zusätzlich eine gleichmäßige einwandfreie Vermischung und Einmischung des Treibgases in den Werkstoff erreicht.

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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Schnecken-Spritzgießüaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ο Diese zeichnet; sich dadurch aus, daß der Kerndurchmesser der Schnecke in-an sich bekannter Weise zunächst in der Plastifisierzone zuiaiHuit, darauf hin für die Zuführung s zone sprungartig äkK.iuüt und anschließend in ·:■ er Mischungszone wieder zunimmt, wobei die Schnecke mit einer Kernbohrung versehen ist, die,zur · Zuführung des i'reibgases dient= In diesem Zusammenhang ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung aucii vorteilhaft, daß zur Zuführung des Treibgases zum Werkstoff in der Zuführungszone: in die Cchneckengänge ragende mit der Kanbohrung der Schnecke verbundene Düsenstifte vorgesehen sind«·

Durch die vorgenannten Merkmale der erfindungsgeraäßen Schnecken-Sprit sgieiBmaschine wird in besonders vorteilhafter Y/eise die Durchführung des eingangs geschilderten Brfindungsverfahrens ; eraüglicht. Gegenüber einer Zuführung des 'Xreibgases von außen besteht bei einer derartigen Schnecken-Spritzgießmaschine der entscheidende Vorteil darin, daß das Treibgas immer an der gleichen Stelle bezogen auf die Schnecke, d. h. in der Zuführungszone mit geringem Druck, augeführt wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daii durch die Verwendung von Düseristif.ten, die in die Schneckengänge ragen, das Treibgas in die in diesen- Schneckengängen vorhandene Schleppströmung des Y/ericstoffes eingebracht wird, wodurch automatisch eine intensive LIischung von Treibgas und V/erkstoff erfolgt.

ITach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, .da« die Düsenstifte in ihren Austrittsbereich mit einer Rändelung versehen sind. Diese bewirkt, daj.; das Treibgas feinst verteilt in den V/erkstoff eingeführt wird.- /^: . ■

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Die Erfindung kann in verschiedener V/eise ausgeführt-werden. In der beiliegenden Zeichnung ist. ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Ll-In sschnitt der Schnecke einer Schnecken-Spritz^ießiiiaschine,

Pig. 2 ein Druckdiagramm bezogen auf Fig. 1,

Pig. 3 schematische Darstellung eines Düsenstiftes inr 'vergrößerten Haßstab.

Die Sezugszeichen bedeuten!

10 Schnecke

11 Plastifizierzone

12 Zuführungszone

13 Liischungszone

14 Kernbohrung in der Schnecke

15 DiAsenstift ^ 16 Schneckengang

^ 17 Kern der Schnecke

18 Kittelbohrung

19 Zuführungskammer

20 Bohrung , -

21 . Radialbohrung

22 Künde lung (a::. Düsenstift)

23 Trichter

24 Ringnut

D1 Kerndurchme9ser"\

D2 Kerndurchmesser / ^Plastifizierzone 11.

D3 Kerndur chnie s s er in Zuführung sz one 12 '

D4 Kerndux'Chmesser in ki se hung s zone

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Die Schnecken-Spritzgieiämaschine besitzt in üblicher Weise' eine Schnecke 10, die zum Plastifizieren und$ördern iotiert und zum-Einspritzen axial verschiebbar ist. Der Schnecke 1:0 wird der ■Werkstoff. über einen Trichter 23 zugeführt.'"Der'Kerndurchmesser D 1, D 2 der Schnecke 10 nimmt in an sich bekannter Weise zunächst in der Plastifizierzone 11 zu; er nimmt sodann in der daraufhin folgenden Zuführungszone 12 sprungartig ab (D 3)> um in der anschließenden Mischungszone 13 wieder zuzunehmen (D 4). Die Zuführung des Treibgases erfolgt durch die Schnecke 10,; indem diese mit einer Kernbohrung 14 versehen ist.

Aus Figur 2 geht das Druckdiagramm bezogen auf I¹XgUr 1 hervor. i^s ist deutlich zu sehen, wie im Bereich des verhältnismäßig kleinen Kerndurchmessers D 1 auch der Druck gering ist. Mit zunehmendem Kerndurchmesser bis zum Durchmesser D 2 steigt der Druck stark an, um dann plötzlich durch die sprungartige Verringerung des Kerndurchmessers auf D 3 wieder abzufallen und zwar im Bereich der Zuführungzone 12» Hieran anschließend steigt mit zunehmendem Kerndurchmesser D 4 in der Mischungszone 13 der Druck wieder an.

Wie aus ]?igur 3 hervorgeht, sind Düsenstifte 15 vorgesehen, um das Treibgas dem Werkstoff in der Zuführungszone 12 zuzuführen. Diese Düsenstifte 15 ragen mit ihrem freien Ende in die Sch.neckengu.nge 16, während sie mit ihrem anderen Ende in den Kern 17 der Schnecke 10 eingelassen sind. Die Düsenstifte 15 sind mit einer Mittelbohrung 18 an eine Zuführungskammer 19 angeschlossen, die ihrerseits über eine Bohrung 20 mit der Kernbohrung 14 verbunden ist. Die Mittelbohrung 18 mündet über Radialbohrungen 21 in eine Ringnut 24 des Außenmantels der Düsenstifte 15. Von hier tritt das Gas über eine Rändelung 22 feinst verteilt in die Schneckengänge 16 ein.

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung eines spritzfähigen, aufschäumbaren Werkstoffes., vorzugsweise Kunststoffes und Gummis- durch Einführen von Treibgas in bereits plastifizieren Werkstoff zum Einspritzen in Formen zur Herstellung von geschäumten Gegenständen! dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise in eins? an sich bekannten Schnecken-Spriztgießmaschine das Treibgas in einer dem Ende der Plastifizierzone (11) mit hohem "Druck nachgesohalteten Zuführungszone (12) mit niedrigem Druck, dem Werkstoff zugeführt wird, der anschließend in einer nachfolgenden Mischungszone (13) bei zunehmendem Druck innig mit dem Treibgas vermischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibgas dem Werkstoff zentrisch von innen radial nach außen gerichtet zugeführt wird.

Schnecken-Spritzgießmaschine- zur Durchführung -des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndurohmesser (D 1, D 2) der Schnecke (10) in an sich bekannter Weise zunächst in der Plastifizierzone (11) zunimmt, daraufhin für die Zuführungszone (12) sprungartig abnimmt und anschließend in der Mischungszone (13) wieder zunimmt, wobei die Schnecke (1Q) mit einer Kernbohrung (14) versehen ist, die zur Zuführung des Treibgases· dient.

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4. Schnecken-SpritzgieiSmaschine nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß zur Zuführung des Treibgases" zum Y/erkstoff in der Zuführungsζone (12) in die Schneckengänge (16) ragende, mit der Ke ^bohrung (H) der Schnecke."(10) verbundene Düsenstifte (15) vorgesehen sind«,

5. Schnecken-Spritzgießmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet j daß die Düsenstifte (15) in ihrem'Austrittsbereich mit einer Rändelung (22) versehen sind.

J¹Ur den Anmelder: Meissner & Solte Patentanwälte

Bremen, den 30. 6. 1970

Anmelder;

Desma-V/erke -

Gesellschaft mit beschränkter

Haftung

2807 Uesen bei Bremen
Desmastrasse 112

109883/1660

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